کاهش مصرف انرژی در پمپ جریان محوری با بهینه سازی عملکرد هیدرودینامیکی پره ها

با توجه به مصرف انرژی بالا در ماشین های دوار و محدودیت های انرژی در جهان توجه محققان به بهبود عملکرد و کاهش مصرف انرژی در اینگونه ماشین ها معطوف شده است. هدف ما در این مقاله بررسی میدان و عملکرد جریان روی هیدروفویل پمپ جریان محوری و انتخاب بهترین هندسه پره می باشد. از روش عددی حجم کنترل با الگوریتم سیمپل سی و مدل توربولانسی K-ϵ استاندارد استفاده شده است . چند مورد از پرکاربردترین هیدروفویل ها برای پمپ جریان محوری که شامل ایرفویل های چهار رقمی ناکا از جمله 4312، 4306، 2306 و 6306 در زوایای حمله هیدروفویل از 5 - تا 35 مورد بررسی قرار گرفتند توزیع فشار، ضریب پسا، ضریب لیفت برای هیدروفویل های مذکور در زوایای حمله مختلف مقایسه شده اند و بیشترین نسبت ضریب لیفت به پسا در بازه 1 تا 10 درجه ای برای زاویه حمله به دست آمده است و همچنین در زوایای حمله بیشتر از 15 درجه این نسبت به کمترین مقدار خود خواهد رسید. با داشتن نسبت لیفت به درگ بالاتر به عبارتی با توزیع فشار مناسب روی پره برای دبی مشخص نیاز به توان مصرفی کمتری بوده که باعث افزایش بازدهی ماشین های دوار مورد نظر خواهد شد. بهترین انتخاب هیدروفویل برای پره های پمپ جریان محوری، شبیه ناکای 6306 و 4306 است که خمیدگی بیشتری نسبت به ناکای 4212 و 2306 دارند. برای اعتبارسنجی نتایج از داده های آزمایشگاهی برای ایرفویل ناکای 0012 با شرایط یکسان بر مسئله استفاده شده است.

Keywords:

پمپ جریان محوری , توزیع فشار , عملکرد , میدان جران